多疇垂直取向液晶顯示面板的製作方法

2023-06-25 12:28:36

專利名稱：多疇垂直取向液晶顯示面板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液晶顯示面板，尤其涉及一種多疇垂直取向液晶顯示面板。
背景技術：
液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)是目前最被廣泛使用的一種平 面顯示器，具有低功耗、外型薄、重量輕以及低驅動電壓等特徵。 一般而言，LCD 的顯示區域包含多個子像素區域，每個子像素區域一般為兩條柵極線(gate line, 又稱掃描線)與兩條數據線(data line)交叉所定義的矩形或者他形狀區域， 其內設置有薄膜電晶體(TFT)以及像素電極，薄膜電晶體充當開關元件。通過在 像素中設置TFT形成有源矩陣液晶顯示器，適合大畫面、高解析度、多灰度的液
晶顯示元fK
薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)都向著高對比、無灰階反轉、高亮度、高色
飽和度、快速反應以及廣視角等方向發展。目前常見的廣視角技術包括扭轉向 列型液晶(TN)加上廣視角膜(wide viewing film)、共平面切換式(In-Plate Switching, IPS)液晶顯示器、邊緣切換式(Fringe Field Switching, FFS)液晶 顯示器與多疇垂直配向式(Multi-domain Veritcal Alignment, MVA)液晶顯示器。 以多疇垂直配向式液晶顯示面板為例，其可通過一些配向圖案(alignment pattern),如配向凸出物(alignment protrusion)或狹縫(slit)，以使得每一像 素中的液晶分子呈多方面排列，進而得到數個不同的配向疇(domain)，因此多疇 垂直配向式液晶顯示面板能夠達成廣視角的要求。然而，在不同視角觀看同一圖 像時，使用者所看到的圖像色飽和度會有所不同，即所謂的色偏(color shift)。
為了改善前述的色偏問題，許多將單一像素區分為兩種不同電壓區域的概念 便相繼被提出，此概念主要是在單一像素中使用兩個彼此電性絕緣的像素電極， 並通過驅動使兩個彼此電性絕緣的像素電極具有不同的電壓。如電容耦合式 (Capacitance Co叩ling， C-C type),雙電晶體雙柵極線或雙數據線(DoubleTransistor, T-T type)， 公共電極線調製式(Common voltage swinging, Com-swing)。然而，使用T-T式和Com-swing式技術需要額外的晶片(IC)和電 子元器件，增加成本。C-C式技術不需要增加額外的成本，使得單一像素具有兩個 不同的電壓，進行獲得不同的配向疇。

實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種多疇垂直取向液晶顯示面板，可 以通過電容耦合實現多疇顯示。
本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種多疇垂直取向 液晶顯示面板，包括
多條沿第一方向延伸的柵極掃描線；
多條沿第二方向延伸的數據線，柵極掃描線和數據線交叉形成像素區域； 多條沿第一方向延伸的公共電極線；
設置在像素區域內的薄膜電晶體和像素電極，所述像素電極包括彼此絕緣的第一 像素電極和第二像素電極，所述第一像素電極和第二像素電極分別和第一薄膜電晶體 和第二薄膜電晶體相連；
其中，所述第一像素電極通過第一像素電極連接線相連，所述第二像素電極通過 第二像素電極連接線相連，所述公共電極線和像素電極連接線多處相交疊。
上述的多疇垂直取向液晶顯示面板，其中，所述第一薄膜電晶體和第二薄膜晶 體管具有不同的溝道寬/長比值。
上述的多疇垂直取向液晶顯示面板，其中，所述公共電極線呈H型。
上述的多疇垂直取向液晶顯示面板，其中，所述液晶顯示面板還包括和所述第 一像素電極相連的電容耦合線，所述電容耦合線位於所述第二像素電極的下方。
本實用新型對比現有技術有如下的有益效果本實用新型提供的多疇垂直取向液 晶顯示面板，其中，公共電極線和第一像素電極連接線，第二像素電極連接線多處相 交疊，通過電容耦合實現多疇顯示，有利於改善色偏，同時該像素結構設計可增加 儲存電容值，有效提高像素開口率。


圖1是本實用新型的薄膜電晶體陣列基板的俯視圖。圖2是沿圖1 A-A，線的剖面圖。 圖3是圖1的像素結構的等效電路圖。
圖中
100陣列基板
112公共電極線
210第一薄膜電晶體
214歐姆接觸層
314第二像素電極連接線
324漏極
510像素電極
Clcl， Clc2液晶電容
110掃描線 114儲存電容線 211第二薄膜電晶體 310數據線 316電容耦合線 410， 411接觸孔 512第一像素電極 Cstl， Cst2儲存電容
111柵極 120柵絕緣層 212半導體層 312第一像素電極連接線 322源極 420層間絕緣層 514第二像素電極 Cx耦合電容
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。 圖1是本實用新型的薄膜電晶體陣列基板的俯視圖。
請參照圖l，本實施例的薄膜電晶體陣列基板100上包括多條掃描線110，多條 數據線310，多個彼此獨立的公共電極線112以及多個像素電極510。每一個像素與對 應的掃描線110及數據線310電性連接，而公共電極線112位於每一像素電極510的 下方。此外，每一像素包括多個薄膜電晶體210，多個像素電極510。每一個像素電極 510分別通過不同的薄膜電晶體元件與對應的掃描線110以及數據線310電性連接。
本實施例中，基板100可以是玻璃基板、塑料基板、或是其它硬質基板或軟質基 板。 一般而言，掃描線110的延伸方向例如是與數據線310的延伸方向垂直。當然隨 著像素的形狀與排列方式不同，如條狀排列、三角形排列、蜂巢狀排列等。本實用新 型可採用不同形態的掃描線110與數據線310。其中，各個像素包括第一像素電極連 接線312，第二像素電極連接線314，電容耦合線316，其中電容耦合線316位於第二 像素電極514下方。第一像素電極連接線312通過接觸孔410將多個第一像素電極512 電性連接；第二像素電極連接線314通過接觸孔411將多個第二像素電極514電性連 接。其中，公共電極線112和第一像素電極連接線312多處相交疊，公共電極線112線314多處相交疊。此外，公共電極線112可以呈H型，沿著第 一像素電極連接線312和第二像素電極連接線314延伸，進一步增加其和像素電極連 接線交疊面積。
請繼續參見圖1，由於電容耦合線316與第一像素電極512電極連接，且電容耦 合線316的電壓與第二像素電極514的電壓不同，因此電容耦合線316可通過電容耦 合效應而影響第二像素電極514的電壓。詳細地，在第一薄膜電晶體T1與第二薄膜晶 體管T2開啟的期間，第二像素電極514的電壓仍會受到電容耦合線316的影響。
本實施例中，第一像素電極連接線314與公共電極112多處相交疊，形成MIM(金 屬-絕緣層-金屬)電容，作為儲存電容Cstl的一部分，可有效地增加儲存電容值；同 樣地，第二像素電極連接線316與公共電極線112多處相交疊，亦形成MIM金屬，作 為儲存電容Cst2的一部分。同時，在保持一定的儲存電容值的情況下，可適當減小公 共電極112的寬度，有效地提高像素開口率。
此外，本實施例將第一薄膜電晶體Tl與第二薄膜電晶體T2的溝道寬/長比值分 別設計為W1/L1以及W2/L2，並使第一薄膜電晶體Tl與第二薄膜電晶體T2的溝道寬/ 長比值有所差異(即令W1/L1-W2/L2)。在一較佳實施例中，為了使第一薄膜電晶體T1 與第二薄膜電晶體T2的溝道寬/長比值有足夠的差異，通常會使第一薄膜電晶體Tl 與第二薄膜電晶體T2的溝道寬/長比值滿足(Wl/Ll)/(W2/L2) 的條件。
圖2是沿圖1 A-A'線的剖面圖。
請參照圖2，本實施例的薄膜電晶體Tl包括柵極lll、半導體層212、源極322、 漏極324。為了降低源漏極與半導體層之間的電阻，歐姆接觸層214置於兩者之間。 柵絕緣層120與層間絕緣層420採用增強等離子化學氣相沉積(PECVD)的方法，將絕緣 膜沉積於兩層金屬之間。柵極111與存儲電容線114可由鋁或鋁合金之類的金屬構成， 源極322、漏極324可由鋁、鉻等金屬構成，像素電極510可由ITO (氧化銦錫)等透 明導電薄膜構成，置於層間絕緣層420之上。
圖3是圖1的像素結構的等效電路圖。
請參照圖3，本實施例的儲存電容包括第一儲存電容Cstl，和第二儲存電容Cst2。 第一儲存電容Cstl包括公共電極線112與第一像素電極512構成的儲存電容以及公共 電極線112與第一像素電極連接線312構成的儲存電容；第二儲存電容Cst2包括公共 電極線112與第二像素電極514構成的儲存電容以及公共電極線112與第二像素電極
6連接線314構成的儲存電容。其中，第一像素電極512是通過接觸孔410電性連接於 薄膜電晶體Tl的漏極，第二像素電極514是通過接觸孔410電性連接於薄膜電晶體 T2的漏極。第一像素電極512與第二像素電極514分別與對側的彩色濾光片(未示出) 形成液晶電容Clcl和Clc2。 Cx是由電容耦合線316與第二像素電極514構成，從而 影響第二像素電極514的電壓。
雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本實用新型，任何 本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善， 因此本實用新型的保護範圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求1、一種多疇垂直取向液晶顯示面板，包括多條沿第一方向延伸的柵極掃描線；多條沿第二方向延伸的數據線，柵極掃描線和數據線交叉形成像素區域；多條沿第一方向延伸的公共電極線；設置在像素區域內的薄膜電晶體和像素電極，所述像素電極包括彼此絕緣的第一像素電極和第二像素電極，所述第一像素電極和第二像素電極分別和第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體相連；其特徵在於，所述第一像素電極通過第一像素電極連接線相連，所述第二像素電極通過第二像素電極連接線相連，所述公共電極線和像素電極連接線多處相交疊。
2、 如權利要求l所述的多疇垂直取向液晶顯示面板，其特徵在於，所述第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體具有不同的溝道寬/長比值。
3、 如權利要求1所述的多疇垂直取向液晶顯示面板，其特徵在於，所述公共電 極線呈H型。
4、 如權利要求1至3任一項所述的多疇垂直取向液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示面板還包括和所述第一像素電極相連的電容耦合線，所述電容耦合線位 於所述第二像素電極的下方。
專利摘要本實用新型公開了一種多疇垂直取向液晶顯示面板，包括多條沿第一方向延伸的柵極掃描線；多條沿第二方向延伸的數據線，柵極掃描線和數據線交叉形成像素區域；多條沿第一方向延伸的公共電極線；設置在像素區域內的薄膜電晶體和像素電極，所述像素電極包括彼此絕緣的第一像素電極和第二像素電極，所述第一像素電極和第二像素電極分別和第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體相連；其中，所述第一像素電極通過第一像素電極連接線相連，所述第二像素電極通過第二像素電極連接線相連，所述公共電極線和像素電極連接線多處相交疊。本實用新型提供的多疇垂直取向液晶顯示面板，可以通過電容耦合實現多疇顯示。
文檔編號G02F1/139GK201298129SQ200820156558
公開日2009年8月26日 申請日期2008年12月4日 優先權日2008年12月4日
發明者高孝裕 申請人:上海廣電光電子有限公司